論文の概要: Towards a hybrid 3D transmon qubit with topological insulator-based Josephson junctions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.18232v1
• Date: Mon, 23 Jun 2025 01:49:57 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-24 19:06:36.816666
• Title: Towards a hybrid 3D transmon qubit with topological insulator-based Josephson junctions
• Title（参考訳）: トポロジカル絶縁体をベースとしたジョセフソン接合を持つハイブリッド3次元トランペット量子ビットを目指して
• Authors: Sheng-Wen Huang, Ramya Suresh, Jian Liao, Botao Du, Zachary Miles, Leonid P. Rokhinson, Yong P. Chen, Ruichao Ma,
• Abstract要約: 超伝導体-トポロジカル絶縁体-超伝導体(S-TI-S)ジョセフソン接合を用いたトランスモン状量子ビットの実験的進展を報告する。 本稿では,S-TI-S接合の直流輸送からRF分光,完全回路QED制御,ハイブリッド量子ビットの測定に至るまで,ハイブリッドデバイスを系統的に特徴付ける設計を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2396868051190646
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Superconducting quantum circuits provide a versatile platform for studying quantum materials by leveraging precise microwave control and utilizing the tools of circuit quantum electrodynamics (QED). Hybrid circuit devices incorporating novel quantum materials could also lead to new qubit functionalities, such as gate tunability and noise resilience. Here, we report experimental progress towards a transmon-like qubit made with a superconductor-topological insulator-superconductor (S-TI-S) Josephson junction using exfoliated BiSbTeSe2. We present a design that enables us to systematically characterize the hybrid device, from DC transport of the S-TI-S junction, to RF spectroscopy, to full circuit QED control and measurement of the hybrid qubit. In addition, we utilize a high-quality-factor superconducting cavity to characterize material and fabrication-induced losses, thereby guiding our efforts to improve device quality.
• Abstract（参考訳）: 超伝導量子回路は、精密なマイクロ波制御を活用し、回路量子力学(QED)のツールを活用することで、量子材料を研究するための汎用的なプラットフォームを提供する。 新たな量子材料を組み込んだハイブリッド回路デバイスは、ゲート調整性やノイズ耐性など、新しい量子ビット機能をもたらす可能性がある。 本稿では, 超伝導-トポロジカル絶縁体-超伝導体(S-TI-S)ジョセフソン接合を剥離したBiSbTeSe2を用いたトランスモン状量子ビットの実験的進展を報告する。 本稿では,S-TI-S接合の直流輸送からRF分光,完全回路QED制御,ハイブリッド量子ビットの測定に至るまで,ハイブリッドデバイスを系統的に特徴付ける設計を提案する。 さらに, 高品質の超伝導キャビティを用いて材料特性と製造による損失を特徴付けることにより, デバイスの品質向上に向けた取り組みを指導する。

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